Χρωματόμετρο Raspberry Pi με οθόνη E-Paper: 8 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Από τον Dr HFollow Περισσότερα από τον συγγραφέα:

Σχετικά: Επιστήμονας που εργάζεται στη βιομηχανία διαγνωστικών in vitro. Παίζοντας με όλους τους τύπους αισθητήρων ως χόμπι ελεύθερου χρόνου. Στοχεύοντας σε απλά και φθηνά εργαλεία και έργα για το STEM, με λίγη επιστήμη και λίγο … Περισσότερα για τον Δρ H »

Είχα αρχίσει να δουλεύω πάνω σε αυτή την ιδέα το 2018, ως προέκταση ενός προηγούμενου έργου, ενός χρωματομέτρου. Η πρόθεσή μου ήταν να χρησιμοποιήσω μια οθόνη ηλεκτρονικού χαρτιού, οπότε το χρωματόμετρο θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως αυτόνομη λύση χωρίς τις απαιτήσεις για εξωτερική οθόνη, π.χ. για αίθουσες διδασκαλίας ή εφαρμογές πεδίου.

Είχα λίγο χρόνο να παίξω στο έργο κατά τη διάρκεια των Χριστουγεννιάτικων διακοπών 2018/2019, αλλά, ενώ είχε ήδη γραφτεί ακόμη και ένα προσχέδιο του διδακτέου, μερικά πράγματα που σκόπευα να κάνω εξακολουθούν να λείπουν. Στη συνέχεια έπρεπε να συγκεντρωθώ ξανά στη δουλειά, έπρεπε να τελειώσω τα έργα μου εκεί και ξεκίνησα σε μια νέα θέση τον Απρίλιο. Έτσι, δεν είχα πολύ χρόνο για ανόητα έργα για λίγο, και τελικά το παρακάτω έργο έγινε μία από τις πολλές ιδέες και έννοιες που πέφτουν σε χειμερία νάρκη στη μικρή μου "Bastelecke" ("γωνιά του μπαστούνι";), που δεν αγγίχτηκε από τον Ιανουάριο του 2019.

Αν δεν ήταν για τον διαγωνισμό "Τέλος ήδη", αυτό το διδακτικό μπορεί να είναι ακόμα αδημοσίευτο για χρόνια.

Καθώς πλησιάζει τώρα η Πεντηκοστή 2020, αποφάσισα να κάνω μερικές μόνο αλλαγές στο κείμενο και τη διάταξη του προσχέδιου και να το δημοσιεύσω.

Και ίσως βρω το χρόνο να φτιάξω ένα περίβλημα για τη συσκευή και να εκτελέσω αυτές τις μετρήσεις κινητικής ενζύμου που ήθελα να παρουσιάσω κάποια μέρα. Or θα το κάνεις πριν από μένα.

Happy Tinkering

Η

------------------------------------------------------ ------------------------------------------ Σε αυτό το διδακτικό θα ήθελα να περιγράψω ένα μικρό, φθηνό και κινητό φωτόμετρο έξι καναλιών που αποτελείται από ένα Raspberry Pi Zero με μια οθόνη μελάνης μελάνης pHAT, ένα έξι έγχρωμο αισθητήρα AS7262, ένα στήριγμα κυψελίδας και μερικά κουμπιά, LED και καλώδια.

Για τη συναρμολόγηση της συσκευής δεν απαιτούνται πολλές εξειδικευμένες δεξιότητες ή εργαλεία πάνω από τη συγκόλληση των ταινιών κεφαλίδας. Η συσκευή μπορεί να ενδιαφέρει εκπαιδευτικές, χόμπι ή επιστημονικές εφαρμογές πολιτών και θα μπορούσε να είναι ένα ωραίο έργο STEM.

Στη διαμόρφωση που περιγράφεται εδώ, οι οδηγίες και τα αποτελέσματα των μετρήσεων εμφανίζονται στην οθόνη e-ink και σε μια προαιρετική οθόνη υπολογιστή. Τα αποτελέσματα της μέτρησης αποθηκεύονται επίσης σε αρχεία CSV στην κάρτα SD του RasPi, επιτρέποντας μια επόμενη ανάλυση δεδομένων.

Αντί για το μελάνι pHAT, θα μπορούσατε να χρησιμοποιήσετε και άλλες οθόνες. Όμως, η οθόνη e-ink έχει πολλά οφέλη, συμπεριλαμβανομένης της πολύ χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας και της πολύ καλής αναγνωσιμότητας ακόμη και σε έντονο φως της ημέρας, επιτρέποντας τη δημιουργία συσκευών για εφαρμογές εντός πεδίου που μπορούν να λειτουργούν για ώρες τροφοδοτούμενες από ένα power pack ή μπαταρίες.

Χρησιμοποιώ τον αισθητήρα χρώματος έξι καναλιών AS7262. Αυτός ο αισθητήρας μετρά την ένταση του φωτός σε σχετικά στενά εύρη (~ 40 nm) σε όλο το ορατό φάσμα, καλύπτοντας βιολετί (450 nm), μπλε (500 nm), πράσινο (550 nm), κίτρινο (570 nm), πορτοκαλί (600 nm)) και κόκκινο (650 nm). Αυτό επιτρέπει πολύ πιο ακριβείς μετρήσεις σε σύγκριση με τους αισθητήρες RGB όπως ο TCS34725. Ένας μικρός περιορισμός είναι ότι μερικές περιοχές του ορατού φάσματος, π.χ. κυανό, δεν καλύπτονται καλά. Αλλά καθώς οι περισσότερες χρωστικές θα έχουν ένα ευρύ φάσμα απορρόφησης, αυτό το ζήτημα δεν πρέπει να είναι πολύ σχετικό για τις περισσότερες εφαρμογές.

Το πρόγραμμα είναι γραμμένο σε Python3 και χρησιμοποιεί τις βιβλιοθήκες Adafruit Blinka και AS7262 καθώς και τις βιβλιοθήκες Pimoroni Inky pHAT και τις βιβλιοθήκες GPIOzero. Επομένως, θα πρέπει να είναι εύκολο να τροποποιήσετε και να βελτιστοποιήσετε το σενάριο για την ειδική εφαρμογή σας.

Δεδομένου ότι πολλά μέρη και έννοιες έχουν ήδη περιγραφεί σε προηγούμενες οδηγίες, μου αρέσει να αναφέρομαι σε αυτές για ορισμένες λεπτομέρειες ή επιλογές διάταξης.

Προμήθειες

Παρακαλούμε δείτε το βήμα "Υλικά", καθώς το αρχικό σχέδιο αυτού του οδηγού είχε γραφτεί πριν από λίγο.

Βήμα 1: Θεωρία και Ιστορικό